MGA DIMORPHIC FUNGI: MGA PANGKALAHATAN AT HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang dimorphic fungi ay ang mga may dalawang anatomical form o iba't ibang morphological: isang pormang mycelial at isa pang lebadura. Ang pag-aari ng dimorphism na ito ay ipinakita ng ilang mga species ng fungal at tinatawag na fungal dimorphism.

Sa yugto ng morphological ng mycelium, ang dimorphic fungus ay lumilitaw bilang isang masa na nabuo ng isang hanay ng hyphae o cylindrical filament. Ang pag-andar ng hyphae ay upang magbigay ng sustansiya sa fungus, dahil mayroon silang kakayahang sumipsip ng mga sustansya. Ang mycelium ay bumubuo ng tinatawag na vegetative body ng isang macroscopic multicellular fungus.

Larawan 1. Ang yugto ng lebadura ng Candida albicans. Pinagmulan: David Arqueas, mula sa Wikimedia Commons

Sa yugto ng lebadura, ang dimorphic fungus ay lumilitaw bilang isang mikroskopiko na unicellular na organismo, na may spherical o ovoid cells. Mayroon din itong kakayahang masira ang organikong bagay, asukal at karbohidrat sa pamamagitan ng mga proseso ng pagbuburo.

Ang isang maliit na pangkat ng fungi sa loob ng Ascomycota phyllum ay itinuturing na dimorphic; ang mga fungi na ito ay may kakayahang makahawa sa mga mammal, halaman at insekto bilang mga parasito.

Larawan 2. Candida albicans sa mycelial phase. Pinagmulan: Garnhami, mula sa Wikimedia Commons

Kabilang sa mga halimbawa ang mga pathogens ng tao (sanhi ng sakit), Candida albicans at Histoplasma capsulatum. Gayundin ang phytopathogenic fungus Ophiostoma novo-ulmi, na nagiging sanhi ng sakit na Dutch elm.

Ang iba pang mga halimbawa ay ang Ophiocordyceps unilateralis, isang entomopathogen fungus na nagtatanghal ng dimorphism at tinatago ang mga compound ng kemikal na nagbabago sa pag-uugali ng mga nahawaang ants. Tinatawag itong "fungus ng mga zombie ants."

Mayroon ding Malassezia furfur, isang dimorphic fungus na parehong phytopathogenic at entomopathogenic.

Dimorphism at pathogenicity

Ang fungal dimorphism ay nauugnay sa kakayahang magdulot ng fungal disease o pathogenicity.

Ang proseso kung saan ang isang fungus ay pumasa mula sa isang unicellular state sa anyo ng lebadura (yeastiform) sa isang multicellular na estado ng hyphae o mycelium, ay tinatawag na phase transition. Ang paglipat na ito ay mahalaga para sa pathogenicity at birtud ng fungus.

Ang fungus pathogenic ay tumatanggap ng mga senyas na may impormasyon mula sa kapaligiran na nakapaligid dito, at ayon sa kaginhawaan nito ay tumutugon ito sa pamamagitan ng pagbabago ng sarili sa isa sa dalawang phase. Halimbawa, may mga fungi na nagbabago sa kanilang estado depende sa temperatura ng kapaligiran, na pagkatapos ay nakasalalay.

Ito ang kaso ng fungi na lumalaki sa lupa sa temperatura na 22 hanggang 26 ° C, na natitira sa isang mycelial state. Ang mga mycelia na ito ay maaaring mabawasan at maging mga suspensyon sa hangin o aerosol bunga ng mga pagbabago tulad ng natural na sakuna o interbensyon ng tao (konstruksyon, agrikultura, bukod sa iba pa).

Kapag inhaled ng isang mammal host, ang mga fungi ng hangin sa hangin ay kolonahin ang mga baga, kung saan ang temperatura ay pinananatili sa 37 ^° C. Sa temperatura na ito, ang mycelial hyphae ay kumikilos bilang mga nakakahawang pagpapalaganap, nagiging pathogen yeast, at nagiging sanhi ng pneumonia.

Kapag naitatag ang impeksyon sa baga, ang mga lebadura ay maaaring kumalat sa iba pang mga organo, tulad ng balat, buto, at utak.

Ang mga kadahilanan na tumutukoy sa pagbabago ng phase o fungal dimorphism

Kabilang sa mga kadahilanan sa kapaligiran na bumubuo ng pagbabagong-anyo ng fungus mula sa isang estado patungo sa isa pa sa nababalik na paraan ay ang mga sumusunod.

Mga pagbabago sa temperatura

Ang pagbabago sa temperatura ay bumubuo ng isang paglipat o pagbabago ng morphological phase sa mga fungal species Talaromyces marneffei. Kapag ang temperatura sa paligid ay nasa pagitan ng 22 at 25 ^° C, ang fungus ay nagtatanghal ng filamentous morphology (hyphal), at kapag tumaas ang temperatura sa 37 ^° C, nakakakuha ito ng lebadura na morpolohiya.

Ang iba pang mga species ng fungi ng fungi ng tao na may dimorphism na nakasalalay sa temperatura ay ang Histoplasma capsulatum, ang mga pagbagsak ng Blastomyces, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi, at Emmansia sp.

Baguhin ang pagkakaroon ng nutrisyon

Sa mga species Candida albicans, ang sumusunod na phase transition ay nangyayari: sa pagkakaroon ng media-rich media ang morphology ay lebadura, habang sa nutrisyon-mahinang media ang form ng paglaki ay mycelial filamentous.

Ang magkasanib na mga pagbabago sa pagkakaroon ng temperatura at nutrisyon o pagkakaroon ng mga nakakalason na sangkap

Bagaman ang temperatura ay lilitaw na nangingibabaw na pampasigla sa kapaligiran na nagdidirekta ng paglipat mula sa hypha (sa 22-25 ° C) sa lebadura (sa 37 ^° C) at sa kabaligtaran, may mga karagdagang pag-uudyok na nakakaimpluwensya sa pagbabago sa morpolohiya, tulad ng konsentrasyon ng carbon dioxide (CO ₂ ), ang pagkakaroon ng cysteine, estradiol o nakakalason na sangkap sa medium.

Ang ilang mga species ng fungal ay nangangailangan ng mga pagbabago sa parehong mga kadahilanan sa kapaligiran (temperatura at pagkakaroon ng nutrisyon) upang maipahayag ang dimorphism. Gayundin, ang iba pang mga pagbabago sa kapaligiran, tulad ng pagkakaroon ng mga metal o ahente ng chelating, ay maaaring mag-trigger ng mga transisyon ng phase morphological.

Mga pathogen na dimorphic fungi ng tao

Tatlong mga halimbawa ng mga pathogen dimorphic fungi ng tao ay maikling inilalarawan sa ibaba.

Talaromyces marneffei

Ito ay isang species ng fungi na pathogen na kabilang sa Ascomycota phyllum. Nagpapakita ito ng dimorphism na umaasa sa temperatura: sa 25 ^° C ay lumalaki ito sa filamentous phase nito bilang isang saprophyte, at sa 37 ^° C ay nagpapakita ito ng morpolohiya na lebadura.

Ang fungus T. marneffei ay maaaring maging sanhi ng isang nakamamatay na impeksyon sa buong organismo; penicillosis, na pinangalanan para sa dati nitong taxonomic name bilang Penicillium marneffei.

Mga pormolohikal o anyo

Ang fungus T. marneffei sa bahagi ng hyphal o filamentous, ay lumalaki sa mga kulay-abo-puting kolonya, na may maayos at makinis na ibabaw. Ang mga kolonyang ito ay nagbabago sa isang mapula-pula na kayumanggi na kulay na may dilaw na tono, habang ang kanilang ibabaw ay nakakakuha ng isang radiated na kaluwagan, na may salungguhit ng isang kulay ng salmon.

Sa yugto ng lebadura, ang T. marneffei ay bubuo ng maliliit na kulay na garing na mga kolonya na may kaginhawahan.

Mga reservoir

Ang mga reservoir ng T. marneffei ay ang lupa (sa mga tropiko at subtropika, sa mga tag-ulan, mula Mayo hanggang Oktubre), at maraming mga species ng mga kawayan ng mga kawayan (Cannomis badius, Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis at Rhizomis pruinosis).

Mga host

Ang mga karaniwang host para sa pathogenic fungus T. marneffei ay mga daga, tao, pusa, at aso.

Ang fungus T. marneffei ay pumapasok sa katawan lalo na sa pamamagitan ng respiratory tract. Maaari rin itong tumagos sa anumang iba pang ruta maliban sa isang digestive.

Klinikal na pagpapakita

Ang fungus T. marneffei ay nagdudulot ng oportunistang pangkalahatan o sistematikong impeksyon sa mga taong walang immunodeficient. Una nitong nakakaapekto sa baga at pagkatapos ng iba't ibang mga organo sa pamamagitan ng daloy ng dugo. Gumagawa ito ng mga sugat sa anyo ng mga papules sa balat ng leeg, mukha at puno ng kahoy.

Candida albicans

Ang fungus na si Candida albicans ay kabilang sa phyllum Ascomycota at nagtatanghal ng dimorphism na nakasalalay sa pagkakaroon ng mga sustansya.

Sa Candida albicans, ang mga selula ng lebadura ay tila pinaka-angkop para sa pagpapakalat ng dugo at kadahilanan ng virulence. Habang ang phase ng hyphal ay iminungkahi bilang pinaka-nagsasalakay sa pagtagos ng tisyu at kolonisasyon ng organ.

Ang paglipat mula sa lebadura hanggang sa hypha ay isang mabilis na proseso, sapilitan ng mga kadahilanan sa kapaligiran tulad ng mga antas ng carbon dioxide, kakulangan ng oxygen, mga pagbabago sa daluyan ng nutrisyon at temperatura.

Sa pamamagitan ng pleomorphism o maraming mga pagbabago sa phase, ang fungus na ito ay maaaring makaligtas sa mga mekanismo ng pagtatanggol ng immune ng host nito. Sa yugto ng lebadura, ang morpolohiya ay spherical o ovoid cells sa maliliit na grupo. Sa hyphal phase o filamentous fungus morphology, ang mga selula ay lumilitaw na pinahaba, na nakaunat sa anyo ng mga filament.

Bilang karagdagan, sa yugto ng lebadura nakakakuha ito ng isang form na buhay na simbiotiko at sa hyphal phase ito ay nagiging isang pathological parasite.

Imbakan ng tubig

Ang reservoir para sa Candida albicans ay ang katawan ng tao. Ito ay naroroon sa microflora ng balat, sa gastrointestinal tract, sa oral cavity at sa genitourinary system.

Mga host

Ang organismo ng tao ay gumaganap bilang isang host para sa Candida albicans, na ang ruta ng pagpasok ay ang balat at mauhog na lamad.

Ang fungus ng Candida albicans ay gumagawa ng kandidiasis o moniliasis, na nakakaapekto sa balat, kuko, mauhog lamad ng bibig at gastrointestinal mucosa. Sa mga immunosuppressed na tao, ang impeksyon ay maaaring maging systemic o pangkalahatan sa buong katawan.

Ang Candida albicans ay may kakayahang tumawid sa hadlang sa dugo-utak. Ang mga rate ng dami ng namamatay sa 40% ay iniulat sa matinding impeksyon sa ganitong pathogenic fungus.

Ang histoplasma capsulatum

Ang histoplasma capsulatum ay kabilang sa phyllum Ascomycota. Ito ay isang fungal species na pathogenic para sa mga tao at nagpapakita ng dimorphism na umaasa sa temperatura. Ang halamang-singaw ay lumalaki sa lupa at sa mga faeces ng mga starlings (Stumus vulgaris), blackbirds (Turdus merula) at iba't ibang species ng mga paniki.

Ang Histoplasma capsulatum fungus ay laganap sa mga roosting ng ibon at sa mga kuweba, attics, o mga butas ng puno na naninirahan sa mga paniki.

Ang fungus na ito ay may malawak na pamamahagi sa buong planeta, maliban sa Antarctica. Ito ay madalas na nauugnay sa mga lambak ng ilog. Matatagpuan ito lalo na sa mga lambak ng mga ilog ng Mississippi at Ohio sa Estados Unidos.

Mga pormolohikal o anyo

Ang histoplasma capsulatum ay nagpapakita ng filamentous, mycelial growth sa anyo ng isang saprophytic life sa lupa. Kapag nakakahawa ang mga hayop o tao, nabubuo nito ang phase ng paglago sa anyo ng lebadura ng parasito sa temperatura ng katawan na 37 ^° C.

Ang morphological phase ng mycelium ay binubuo ng hyphae. Ang mga kolonya ay una na maputi, cottony, at kalaunan ay nagiging madilim na kayumanggi na may dilaw hanggang orange orange.

Ang lebadura ng lebadura ay may mga selula ng ovoid, mabagal na lumalagong sa 37 ^° C, na bumubuo ng kulay-abo na mga kolonya ng beige na may basa-basa at creamy na hitsura.

Mga reservoir

Ang mga reservoir ng Histoplasma capsulatum ay kontaminado sa lupa na may ibon na mayaman sa nitrogen at pag-drop.

Mga host

Ang mga hostop ng histoplasma capsulatum ay kinabibilangan ng mga organismo ng tao, ilang mga ibon (starlings, blackbirds, thrushes, manok, turkey, gansa), bats, aso, pusa, rodents, kabayo, at baka.

Ang fungus na ito ay pumapasok sa katawan ng tao sa pamamagitan ng respiratory, percutaneous (sa pamamagitan ng balat) at mauhog na lamad.

Klinikal na pagpapakita

Ang mga kaso ng talamak na impeksyon sa baga sa pamamagitan ng Histoplasma capsulatum ay napaka-pangkaraniwan, na may mga sintomas tulad ng lagnat, sipon, panginginig, sakit ng ulo, sakit sa dibdib, pagkapagod, erythema, at pantal.

Mga Sanggunian

1. Hiten, D., Madhani, G at Fink, GR (1998). Ang kontrol ng filamentous pagkakaiba-iba at birtud sa fungi. Mga Uso sa Cell Biology. 8 (9): 348-353.
2. Nadal, M., García-Pedrajas, M. at Gold, SE (2008). Ang dimorphism sa mga pathogens ng fungal na halaman. Mga Sulat ng Mikrobiolohiya. 284 (2): 127–134.
3. Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C .; Sanchis, M. et al. (2018). Ang mga bahagi ng isang bagong pamilya ng gene ng mga ferroxidases na kasangkot sa virulence ay functionally dalubhasa sa fungal dimorphism. Kalikasan. Mga Ulat sa Agham 8: 7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
4. Nemecek, JC, Wüthrich, M. at Bruce S. Klein, BS (2006). Pangkalahatang Pagkontrol ng Dimorphism at Virulence sa Fungi. Science. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / science.1124105
5. Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. et lahat. (2019). Ang Mycophenolic Acid bilang isang Promising Fungal Dimorphism Inhibitor upang Makontrol ang Sugar Cane Disease na sanhi ng scorisorium scitamineum. Journal ng Pang-agrikultura at Chemistry ng Pagkain. 67 (1): 112–119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893